Varför finns tankar i vingar?

Flera fördelar:

Nackdelar:

1) Bränsle som slår in i tankarna i sidled till följd av turbulens eller okoordinerad flygning kan leda till sidoviktskifte och potentiell sidostabilitet. Vid låga mängder bränsle och vid långvarig okoordinerad flygning finns det risk för att motorn kan drabbas av bränslehushållning helt enkelt för att bränslet har flödit ut ur reservdelarna i tankarna. Dessa problem kan lindras med korrekt bränsletankförbättring och användningen av matarhängare matas av huvudtankarna som motorn dricker från.

2) På flygplan som utnyttjar ett sifonmatningsbränslesystem som lågvingeflygplan, kan bränslet inte jämnt sipponas från båda tankarna samtidigt. Detta är ett särskilt problem i enmotoriga flygplan, där separata bränslesystem inte är dedikerade till en enda motor. I sådana fall kommer motorn att mata ut antingen vänstra vattentanken med högra vevstanken och detta styrs med hjälp av en bränsleväljare i cockpit. På flygplan som inte har automatiska bränslehanteringssystem måste motorbränslematning väljas manuellt. Försiktighet måste göras för att växla mellan två tankar regelbundet för att förhindra en balans i sidled och bränslemängd. Dessutom kan detta bränsletankbrytningsschema, om det ignoreras tillräckligt länge, potentiellt leda till bränslehushållning av motorn och en tvingad landning. Detta är särskilt problematiskt i flygmotorer med lågvingar som Piper PA-28 eller Cirrus SR-2X, speciellt om piloten nyligen har övergått till detta flygplan efter flygning med högvingsflygplan som använder gravitetsmatningsbränslesystem och tillåter motorn matas från båda tankar samtidigt. Större enmotoriga flygplan som TBM har automatiska bränsletankbrytare för att lösa detta problem. Stora multimotorflygplan har dedikerade bränslehanteringssystem som tar itu med dessa problem.

Jag ser vad du säger, men det finns något du tittar på i din logik. Du tittar på ett flygplan som sitter på marken, där hjulen är nära skrovet och de flesta vingarna är dödvikt som skapar belastning på strukturen.

Tänk på en i flygning. Nu kommer alla hissar från vingarna, tänk på att flygplanet är avstängt av ett par dussin (miljard) kablar spridda runt vingsytorna. Nu är flygkroppen dödvikt och belastningen i strukturen är från att bära skrovet.

Så när du lägger vikt på vingarna jämnt, lägger den praktiskt taget noll strukturell belastning för vingarna. Det som lyfts är inuti lyftkällan . Så från ett strukturellt lastperspektiv är det en tvätt: det spelar ingen roll.

Om du lägger till fler tankar i flygkroppen, är det bra på marken, men det lägger till stora belastningar på vingarna i flyg och effektivt reducerar praktisk lastkapacitet.

Påfrestningen på vingarna från sittande på marken är mycket mindre orolig för designers än påfrestningarna under flygningen.

Se även " Bränslevikt ".

added weight increases the structural load applied to the wings different gravitational forces and wing-bending between full and empty tanks result in repeating stresses shortening the aircraft life-span

På grund av effekterna av lyft (och det avlidande behovet för det som planet lyser) är det omvända faktiskt sant se här

higher risk of catastrophic damage to wings in case of in-flight fuel ignition

I motsats till högre risk för katastrofala skador på kabinen vid brandtändning vid flygning?

Anta att en icke-explosiv tändning med bränslet i vingarna betyder att du kan vidta åtgärder för att dumpa bränslet. Om du har en eld i huvudkroppen, har du en större chans att elden kan göra besättningen unga innan de kan vidta åtgärder. Eller skador som uppstår på avioniken, tryckkabinen mm.

maybe higher risk of fire when lightning strikes a wing ?

Helt enkelt: det finns mycket tomt utrymme i dessa vingar, och det finns mycket tomt utrymme som behövs för bränsle.

Att skapa utrymme någon annanstans för bränsle skulle göra hela flygplanet större och tyngre, så det känns inte litet.

Och det är inte bara vingarna, många flygplan bär bränsle i den vertikala stabilisatorn också.

Tillsammans med de andra svaren, påpekar jag de flesta av de senaste fallen där en flygplans bränsletank exploderade, centrumtanken, som befinner sig i skrovet, var inblandad. Det finns två anledningar:

För det första ligger en fartygstank som är lägre än motorerna och kräver att pumpar lyfter upp bränslet. Elektriska pumpfel har orsakat explosioner . Detta innebär också att ett pumpfel resulterar i oanvändbart bränsle, medan vingtankar naturligtvis kan mata motorerna genom gravitation.

För det andra är fartygstankar närmare värmekällor. Detta var en orsak till olyckan TWA flight 800 , där värme från närliggande luftkonditioneringsutrustning leder till brandfarlig ånga i bränslet tankar. Däremot kyls vingebehållare av luftflöde naturligt och är mindre känsliga för att bilda sådana explosiva ångor.

• added weight increases the structural load applied to the wings

Bara när planet är på marken. När det är i luften minskar belastningen på vingarna eftersom deras hiss balanserar vikten.

• different gravitational forces and wing-bending between full and empty tanks result in repeating stresses shortening the aircraft life-span

Med en cykels hastighet per flygning. Och vingarna går redan genom en stresscykel en gång per flygning (böjde ner när planet är på marken och uppåt när det är i luften).

• higher risk of catastrophic damage to wings in case of in-flight fuel ignition

Bränsletankarna som brinner i flyg är katastrofala vart du sätter dem.

• higher risk of fire when lightning strikes a wing

När hände det senast? Wikipedias lista över flygolyckor föreslår LANSA flight 508 1971. Sådana incidenter är nu ännu sällsynta, eftersom bränsletankar är utrustade med inertsystem. Detta rekommenderades ursprungligen efter kraschen av Pan Am flight 214 1963 men det tog lång tid att det verkligen skulle hända.

Mer vikt på vingarna är faktiskt bra eftersom det gör flygplanet mer balanserat och mer motståndskraftigt mot onödigt svängning under turbulens eller vindström, som en person som går på ett hårt rep som bär en horisontell stång för att balansera. Kolla in Gyrations radie i mekanik.